danh từ
sự hoá thành thuỷ tinh; sự nấu thành thuỷ tinh
thủy tinh hóa
/ˌvɪtrɪfɪˈkeɪʃn//ˌvɪtrɪfɪˈkeɪʃn/Từ "vitrification" bắt nguồn từ tiếng Latin "vitrus", có nghĩa là thủy tinh, và từ tiếng Pháp "fixer", có nghĩa là cố định. Thuật ngữ này được đặt ra vào giữa những năm 1800 bởi một nhà khoa học người Pháp, Louis Pasteur, để mô tả một quy trình được sử dụng trong kính hiển vi điện tử để bảo quản các mẫu sinh học. Trong quá trình thủy tinh hóa, một mẫu được đông lạnh nhanh ở nhiệt độ cực thấp (khoảng -180°C) trong một lớp mỏng etan hoặc propan lỏng. Quá trình này ngăn không cho các tinh thể băng hình thành trong mẫu, có thể gây tổn hại đến các cấu trúc mỏng manh của tế bào và mô đang được nghiên cứu. Thay vào đó, mẫu được chuyển thành trạng thái thủy tinh (giống thủy tinh), bảo toàn sự sắp xếp phân tử của nó và cung cấp hình ảnh rõ nét để nghiên cứu chi tiết. Thuật ngữ thủy tinh hóa phản ánh sự tương đồng giữa cấu trúc vô định hình của thủy tinh và cấu trúc của mẫu thủy tinh hóa, cũng không phải là tinh thể và không giống như tinh thể băng. Nhìn chung, quá trình này đã cách mạng hóa lĩnh vực kính hiển vi điện tử bằng cách cho phép các nhà khoa học nghiên cứu các mẫu sinh học chi tiết hơn mà không gây ra thiệt hại không thể phục hồi.
danh từ
sự hoá thành thuỷ tinh; sự nấu thành thuỷ tinh
Các nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật thủy tinh hóa để bảo quản các mẫu sinh học ở nhiệt độ cực thấp, ngăn ngừa sự hình thành tinh thể băng và cho phép chụp ảnh chi tiết các cấu trúc bên trong tế bào.
Quá trình thủy tinh hóa cho phép chúng ta nắm bắt được cấu trúc ba chiều của protein và đại phân tử, cung cấp những hiểu biết có giá trị về chức năng và tính ổn định của chúng.
Trong công nghệ đông lạnh, quá trình thủy tinh hóa đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản tính toàn vẹn của các linh kiện điện tử và thiết bị bán dẫn mỏng manh trong quá trình bảo quản đông lạnh.
Quá trình thủy tinh hóa cho phép các nhà khoa học nghiên cứu cấu trúc và động lực của các quá trình tế bào phức tạp ở cấp độ nano, giúp hiểu sâu hơn về cơ chế và bệnh tật của tế bào.
Bằng cách thủy tinh hóa các mẫu sinh học ở nhiệt độ rất thấp, chúng ta có thể bảo toàn cấu trúc và sinh lý hoàn hảo của chúng, khiến chúng hữu ích cho kính hiển vi điện tử và sinh học cấu trúc.
Trong lĩnh vực khoa học vật liệu, quá trình thủy tinh hóa đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu các vật liệu cấu trúc, bao gồm gốm sứ, polyme và thủy tinh, cho phép xác định đặc tính cấu trúc vi mô và nano của chúng.
Trong các thủ thuật y tế như bảo quản trứng bằng phương pháp thủy tinh hóa, việc đông lạnh tế bào nhanh chóng đóng vai trò quan trọng để ngăn ngừa sự hình thành tinh thể băng có thể gây hại cho tế bào.
Trong việc bảo tồn di sản văn hóa và phục hồi các hiện vật lịch sử, thủy tinh hóa là một quá trình thiết yếu để bảo vệ các vật liệu mỏng manh như giấy, hàng dệt và bản thảo khỏi bị mục nát, ẩm ướt và các yếu tố gây hư hỏng khác.
Những tiến bộ trong công nghệ thủy tinh hóa đã mở đường cho kính hiển vi điện tử đông lạnh 3D (Cryo-EM), một phương pháp mang tính cách mạng cho phép chúng ta hình dung các cấu trúc đại phân tử trong điều kiện gần giống với điều kiện tự nhiên.
Quá trình thủy tinh hóa giúp giảm căng thẳng do mất nước ở tế bào trong quá trình bảo quản, đây là yếu tố quan trọng đảm bảo khả năng sống tối ưu trong quá trình bảo quản lâu dài.